3.2 Приклади розв’язання задач
Приклад 1. Визначити опір баластного резистора в параметричному стабілізаторі, якщо напруга стабілізації дорівнює 10 В, а напруга на вході дорівнює 20 В. Вхідний струм стабілізатора становить 20 мА.
Розв’язання
Для визначення опору баластного резистора можна скористатися формулою (3.4). При цьому слід врахувати, що умовою задачі задана величина вхідного струму, який є сумою струму стабілітрона та струму навантаженння:
Отже:
3.3 Задачі
3.3.1. Визначити коефіцієнт стабілізації стабілізатора напруги, якщо при зміні вхідної напруги від 1 до 3 В напруга на навантаженні змінилася від 1 до 1,5 В.
Відповідь: КСТ = 2,5.
3.3.2.
Як зміниться струм стабілітрона
параметричного стабілізатора, якщо
вхідна напруга змінилася на величину
?
Опір баластного резистора дорівнює 200
Ом.
Вважати, що вихідна напруга залишилась
незмінною.
Відповідь:
.
3.3.3. Як зміниться струм стабілітрона і вхідний струм у параметричному стабілізаторі, якщо опір резистора навантаження збільшити у два рази? Вважати, що напруга на навантаженні не змінилась.
Відповідь:
3.3.4. Яким повинен бути опір баластного резистора в параметричному стабілізаторі, щоб у режимі холостого ходу стабілітрон не вийшов з ладу? Максимальний струм стабілітрона в режимі стабілізації Іст.max = 100 мА, а напруга стабілізації становить 10 В. Величина вхідної напруги 20 В.
Відповідь:
3.3.5. В параметричному стабілізаторі вхідна напруга і напруга на навантаженні спочатку дорівнювали відповідно 20 і 10 В. Визначити коефіцієнт стабілізації, якщо при збільшенні вхідної напруги напруга на резисторі навантаження змінилась на 1 В, а вхідний струм стабілізатора – на 0,1 А. Опір баластного резистора дорівнює 200 Ом.
Відповідь:
3.3.6.
Чому дорівнює відносна зміна напруги
на виході параметричного стабілізатора,
якщо напруга стабілізації становить 8
В,
струм стабілітрона змінюється на
,
а диференціальний опір стабілітрона
?
Відповідь:
3.3.7.
Визначити, в яких межах буде змінюватися
напруга на виході стабілізатора, якщо
відомо, що
,
напруга стабілізації становить 10 В,
а коефіцієнт стабілізації дорівнює 25.
Відповідь:
3.3.8. Визначити опір баластного резистора в параметричному стабілізаторі напруги, якщо відомо, що напруга на навантаженні дорівнює 10 В, вхідна напруга – 16 В, максимальний і мінімальний струми стабілітрона відповідно дорівнюють Іст.max= 25 мА, Іст.min= 5 мА, струм у навантаженні 10 мА.
Відповідь: Rб = 240 Ом.
3.3.9. Визначити зміну струму стабілітрона, якщо напруга стабілізації дорівнює 9 В, а опір навантаження зменшився з 1,2 кОм до 900 Ом.
Відповідь:
3.3.10. Користуючись структурними схемами компенсаційних стабілізаторів послідовного і паралельного типу, наведеними на рисунках 3.3 та 3.4, проаналізуйте їх роботу у випадку короткого замикання і холостого ходу навантаження. Поясніть, який з цих режимів є небезпечним для регулюючих транзисторів в обох схемах стабілізаторів.
3.3.11. З яких міркувань вибирають параметри баластного резистора для схеми стабілізатора паралельного типу? На яку величину колекторного струму повинен бути розрахований регулюючий транзистор для схеми стабілізатора послідовного типу? В яких випадках застосовують у якості регулюючих складені транзистори?
3.3.12. Проаналізуйте аналітичний вираз для коефіцієнта стабілізації стабілізатора послідовного типу (3.6) і дайте формальне та фізичне пояснення залежності цього коефіцієнта від величини частки вихідної напруги, яка подається на порівнювальний та підсилювальний елемент. Як змінюється коефіцієнт стабілізації, якщо ця частка збільшується?